藻类生物质在欧洲化妆品中的商业化应用：物种多样性与可持续性挑战

《Algal Research》：Commercial use of algal biomass in European cosmetics: species diversity and sustainability challenges

　　

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  分析了来自49家欧洲公司的642种含藻产品。
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  在欧洲市场上识别出58种藻类物种用于化妆品。
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  掌状海带（Laminaria digitata）、泡叶藻（Fucus vesiculosus）和皱波角叉藻（Chondrus crispus）出现频率最高。
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  野生采集占已披露大型藻类生物量来源的77.5%。
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  当前的采购模式引发了对藻类化妆品可持续性的担忧。

引言

在全球变暖和生态问题日益受到关注的背景下，公众对环境问题的意识不断提高，消费者的兴趣正转向"绿色"、健康和无化学物质的产品[1]。此外，人们对整体个人健康和福祉的日益关注，以及对日常产品中有害化学物质的意识增强，正推动全球市场向有机成分转变，鼓励私营和公共部门投资使用具有可持续发展潜力和公众认知度的天然成分[2]。随着这一需求的增长，欧盟委员会和蓝色生物经济论坛等机构以及国际指南的政策也在支持和推动行业及其他利益相关方实现联合国提出的可持续发展目标[3]。因此，化妆品行业等产业被激励用新颖的天然高价值化合物替代目前使用的成分，以生产"无化学添加"的美容产品[4]。根据欧洲统计局（Eurostat）的数据，全球化妆品市场的年收入估计为1700亿美元，而2016年欧洲化妆品市场的估计价值为770亿欧元（批发价）[5], [6]。随着对新型生物活性化合物需求的增长，研究重点已转向从海洋环境中发现这些化合物的新来源[1]。藻类是一类多系群的光合生物，具有极高的生物多样性和复杂的生物化学组成[7]，使其成为实现这一目标的理想候选者[3]。藻类衍生物已在化妆品类产品中常见，并作为合成化妆品成分的可持续天然替代品进行宣传推广[8], [9]。藻类确实是多糖、蛋白质、脂质以及多种次级代谢产物（如酚类化合物、萜类、类胡萝卜素、色素和氮衍生物）的优良来源，这些物质在化妆品中有不同用途[1], [10], [11]。这些化合物是藻类为应对各种环境条件而采取的生存策略的生理产物。例如，岩石海岸环境中的藻类经常受到潮汐高度变化的影响，常常暴露于干燥和高太阳辐射的恶劣影响下。这导致了化合物的产生，这些化合物因其抗氧化（如肌氨酸（MAAs）、多糖、酚类化合物、色素）、保湿（如琼脂、卡拉胶、昆布聚糖、褐藻硫酸）、抗衰老（如多糖、酚类化合物）、抗炎（如多糖、多不饱和脂肪酸（PUFAs）、肌氨酸（MAAs）、酚类化合物、色素、甾醇）特性而被广泛利用[3], [12], [13]。

藻类衍生物通常被藻类储存在于细胞质或细胞壁中[6]。不同藻类物种的细胞壁组成和结构变化很大，从薄壁到复杂的多层结构，这可能会使目标藻类分子的回收变得复杂[5]。

这种多样性使得预测化学组成特别具有挑战性，因此也使得在这一异质性群体中标准化提取方案变得困难[14]。

藻类衍生物已被纳入化妆品市场，作为防晒霜、增敏剂、增稠剂和保湿介质、皮肤防磨损保护剂以及皮肤美黑剂[10], [15], [16]。这些代谢物中的一些是在藻类处于压力环境条件下产生的，已知具有抗菌、抗病毒和抗真菌特性[17], [18], [19]。

藻类多糖在化妆品中作为保湿剂和保湿剂发挥重要作用，包括琼脂、卡拉胶、藻酸盐、褐藻硫酸、昆布聚糖和石莼多糖[20], [21]。这些多糖通常在乳液、洗发水和面霜中起到凝胶作用[22]。凭借其高保水能力，这些大分子可以与角蛋白形成氢键，从而增强皮肤保湿效果[23], [24], [25]。特别是藻酸盐、琼脂、卡拉胶和褐藻硫酸有助于调节水分在皮肤中的扩散[26], [27]。除了功能效益外，这些多糖成本低廉、易于提取，并在藻类生物量中大量存在[28], [29]。例如，一项针对25名志愿者的研究报告显示，含有5-10%日本海带（Laminaria japonica）衍生物的化妆品制剂可以改善皮肤水分[30]。据报道，团扇藻属（Colpomenia）、Hydroclathrus、Padina、Turbinaria ornata（褐藻纲）、Ahnfeltiopsis、Gracilaria、Halymenia、Laurencia和Polysiphonia（红藻门）的藻类衍生物具有抗氧化活性[31], [32]。

然而，尽管有许多综述探讨了藻类衍生物用于化妆品的生化潜力[5], [33], [34], [35], [36], [37], [38]，但关于目前欧洲商业产品中所包含物种的记录有限。这些知识对于评估行业的生态可持续性和长期影响至关重要，尤其考虑到一些大型藻类物种生长缓慢、形成栖息地或已承受环境压力[39], [40], [41]。

本研究旨在（1）识别目前欧洲市场上使用的化妆品中的藻类物种，（2）表征各分类群的产品应用，（3）评估报告的产出方法（野生采集与养殖），以讨论可持续性影响。

章节摘录

方法

使用Rubisko Hub（https://gumhub-production.up.railway.app/companies）编制了使用藻类衍生物成分的欧洲公司数据集，该平台于2026年整合了Phyconomy数据库[42]。Rubisko Hub是一个自由访问、公开可用的数据库，追踪全球海藻行业的组织。通过在选择"应用"字段下的"个人护理"以及限制总部所在地至...

结果

在最初通过Rubisko Hub（原Phyconomy数据库）识别出的49家公司中，有37家披露了生产方法，31家报告了所用藻类物种，在公司层面共识别出62个不同物种[42]。共有25家公司提供了这两种类型的信息，因此被纳入按物种划分的生产方法分析。在31家报告藻类物种的公司中，27家还提供了INCI或成分信息，用于...

讨论

本研究揭示，欧洲化妆品行业高度依赖野生采集的大型藻类。研究发现，野生采集是掌状海带（Laminaria digitata）（93.3%）、皱波角叉藻（Chondrus crispus）（92.9%）和钙化珊瑚藻（Phymatolithon calcareum）（85.7%）最常见的生物量来源，这三种是我们产品分析中最常见的四个物种中的三个。这一趋势甚至延伸至在大西洋地区拥有成熟养殖产业的物种，如红叶藻（Palmaria palmata）（80%）[44], [45], [46], [47]。

结论

欧洲海藻化妆品行业严重依赖野生采集的大型藻类，尤其是褐藻类群。虽然藻类提供了显著的生物技术潜力，但对本调查所分析产品中存在的许多物种依赖野生生物量采集引发了对长期可持续性的担忧。这些发现强调了改善采购透明度和欧洲海藻化妆品行业中的按物种生态风险评估的必要性。

作者贡献声明（CRediT）

Rossella Nicolai：撰写初稿、方法论、调查、正式分析、数据整理、概念构思。Tamara G. Vasiljev：撰写初稿、方法论、正式分析、数据整理。Lucia Morelli：撰写、审阅和编辑、方法论、正式分析。Francesca Greselin：撰写、审阅和编辑、监督、资源。Paolo Galli：撰写、审阅和编辑、概念构思。Giuseppe C. Zuccarello：撰写、审阅和编辑、监督。Miriam Colombo：

生成式人工智能及AI辅助技术在写作过程中的声明

在准备本文期间，作者使用了Claude来协助正文引用与参考文献列表之间的一致性，识别参考文献中的格式和文献引用不一致之处，并审阅所选段落的语言和可读性。作者审阅并编辑了内容，对出版物的内容承担全部责任。

资金支持

本研究得到MUSA - 多层次城市可持续发展行动 - 项目的支持，该项目由欧盟"下一代欧盟"（European Union - NextGenerationEU）在《国家复苏与韧性计划》（NRRP）下资助，并得到意大利大学与研究部（MUR，第118号部长令）的支持。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些可能看起来会影响本文报告的工作。

Rossella Nicolai|Tamara G. Vasiljev|Lucia Morelli|Francesca Greselin|Paolo Galli|Giuseppe C. Zuccarello|Miriam Colombo